Dyskusja na temat allicyny i zdrowia człowieka

Allicyna to organiczny związek siarki ekstrahowany z główki czosnkuczosnek, roślina z rodzaju Allium w rodzinie Allium. Występuje również w cebuli i innych roślinach Allium. Jej naukowa nazwa to diallil tiosulfinian. Allicyna ma silne działanie antybakteryjne i ma znaczący wpływ hamujący na Escherichia coli i Shigella dysenteriae. Jest szeroko stosowana w paszach, żywności i medycynie. Badania wykazały, że allicyna może aktywować komórki, promować produkcję energii, zwiększać odporność na choroby, a także ma wpływ na usuwanie tłuszczu, obniżanie ciśnienia krwi, obniżanie poziomu cukru we krwi, zapobieganie nowotworom i regulację przewodu pokarmowego. W świetle doskonałych efektów allicyny, rozwój żywności związanej z allicyną, leków, żywności zdrowotnej, żywności funkcjonalnej, specjalnej żywności medycznej itp. zapewnia odpowiednie odniesienia do rozwoju allicyny.

Analiza wyników badań

1. Allicyna aktywuje AMPK w sposób zależny od włókien mięśniowych poprzez S-sulfację indukowaną przez CSE/H2S, promując w ten sposób wychwyt glukozy u brojlerów

Abstrakcyjny

Allicyna jest produktem reakcji enzymatycznej poczosnekuszkodzenia i odgrywa ważną rolę w utrzymaniu homeostazy glukozy u ssaków. Jednak wpływ allicyny na homeostazę glukozy w insulinooporności jest nadal niejasny. W tym badaniu zbadano wpływ allicyny na metabolizm glukozy w modelu kurczaka, wykorzystując różne włókna mięśniowe.
Metody i wyniki: Wybrano samce brojlerów i podzielono je losowo na trzy grupy. Allicynę dodano do diety bazowej w 0, 150 i300 mg/kg, odpowiednio, przez 42 dni. Wyniki wykazały, że allicyna może poprawić wydajność produkcji zwierzęcej brojlerów w okresie tuczu. Test obciążenia glukozą (2 g/kg) wykazał regulacyjny wpływ allicyny na homeostazę glukozy. Wyniki eksperymentów in vitro wykazały, że allicyna zwiększała poziom glutationu (GSH) i ekspresję enzymu rozszczepiającego cysteinę 𝜸 (CSE), co skutkowało produkcją endogennego siarkowodoru (H2S) w miocytach mięśnia piersiowego większego. Allicyna stymulowała sulfhydrylację kinazy białkowej aktywowanej adenozynomonofosforanem (AMPK) i fosforylację AMPK, promując wychwyt glukozy, który był hamowany w obecności D,L-propyloglicyny (PAG, inhibitora CSE). Wnioski: Badanie to wykazało, że allicyna indukuje sulfhydrylację AMPK i fosforylację AMPK, co wspomaga wychwyt glukozy przez układ CSE/H2S w sposób zależny od włókien mięśniowych.

Wniosek

Dodatek allicyny może poprawić wchłanianie i wykorzystanie glukozy w mięśniach szkieletowych kurczaka. Allicyna stymuluje sulfhydrylację AMPK, co z kolei promuje wychwyt glukozy poprzez fosforylację AMPK, proces regulowany przez szlak CSE/H2S i wewnątrzkomórkowy GSH. Co ważne, allicyna stymulowała wychwyt glukozy w szybko kurczących się glikolitycznych włóknach mięśniowych, ale nie w wolno kurczących się oksydacyjnych włóknach mięśniowych. Wskazuje to, że wpływ allicyny na metabolizm glukozy zależy od włókien mięśniowych i podkreśla farmakologiczne znaczenie allicyny dla wychwytu i wykorzystania glukozy przez mięśnie szkieletowe. Mechanizm działania allicyny in vivo wymaga dalszych badań w celu zapewnienia jego przyszłego zastosowania.

2. Nanokwiaty z aptamerami i zawartością allicyny poprawiają otyłość poprzez regulację wydatkowania energii przez tkankę tłuszczową

Abstrakcyjny

Funkcjonalizowany aptamerem system dostarczania nanoflower-allicyny (NFA) skonstruowany z aptamerów adipo-8 może ładować allicynę i kierować ją do tkanki tłuszczowej. Uważa się, że ta strategia dostarczania ma bardziej znaczący wpływ na promowanie tworzenia adipocytów. Jednak istnieją ograniczone badania dotyczące biologicznych efektów NFA na brunatną tkankę tłuszczową (BAT). Badanie to skupiło się na regulacyjnych efektach NFA na metabolizm energetyczny brunatnej tkanki tłuszczowej. W porównaniu z wolną allicyną, NFA wykazał lepsze efekty w regulacji genów związanych z aktywacją BAT, termogenezą i batokinami, promując w ten sposób żółknięcie WAT. Sugeruje to, że NFA przyspiesza katabolizm kwasów tłuszczowych poprzez zwiększenie aktywności termogenicznej tkanki tłuszczowej w całym ciele. Wyniki oceny bezpieczeństwa biologicznego wykazały, że NFA ma dobrą biokompatybilność i minimalne skutki uboczne. Podsumowując, dane eksperymentalne wykazały, że NFA okazał się obiecujący w leczeniu otyłości i dostarczył teoretycznej podstawy do jego zastosowania w leczeniu otyłości.

Wniosek

Opracowano nanokwiat DNA funkcjonalizowany aptamerem w celu dostarczania allicyny do docelowej tkanki tłuszczowej. Następnie zbadano wpływ NFA na termogenezę i wydzielanie BAT. Wyniki wykazały, że NFA był skuteczniejszy niż wolna allicyna w aktywowaniu BAT i poprawie otyłości. Przyjęto strategię ładowania allicyny po utworzeniu nanokwiatków DNA (NF). Pomyślnie skonstruowany NFA nie tylko skutecznie pokonuje niedociągnięcia allicyny, takie jak słaba rozpuszczalność, lotność i podrażnienie, ale także osiąga ukierunkowane dostarczanie leku, zwiększając potencjał allicyny w leczeniu otyłości. W porównaniu z wolną allicyną, NFA skuteczniej zwiększa ekspresję genów związanych z aktywacją BAT i termogenezą. NFA ma dobry wpływ na zwiększanie ekspresji brunatnej tkanki tłuszczowej, co sugeruje, że oprócz bezpośredniego wpływu NFA na WAT, zwiększenie zdolności wydzielniczej BAT może być również sposobem na promowanie WAT. Nanokwiaty DNA wykazały dobrą bioasekurację w badaniach hematologicznych i analizie patologicznej głównych organów. NF są nietoksyczne dla różnych komórek krwi, nie zmniejszają zdolności transportu tlenu, nie wpływają na hematopoezę i odpowiedź immunologiczną oraz mają dobrą zgodność tkankową.

3. Zbadaj mechanizm obniżania poziomu lipidów przez allicynę na podstawie szlaku CSE/H2S

Abstrakcyjny

Wyjaśniono mechanizm allicyny regulujący metabolizm lipidów u myszy karmionych dietą wysokotłuszczową poprzez szlak CSE/H2S. Interwencja allicyną (120 mg/kg) znacząco zmniejszyła masę ciała, poziom całkowitego cholesterolu (TC) i trójglicerydów (TG) w surowicy myszy oraz zwiększyła poziom przeciwutleniaczy w wątrobie. Analiza transkryptomowa wątroby wykazała, że ​​allicyna wpływała na kilka kluczowych szlaków metabolicznych, w tym metabolizm lipidów (synteza hormonów steroidowych, synteza nienasyconych kwasów tłuszczowych i szlak sygnałowy PPAR) oraz szlaki antyoksydacyjne (chemiczna karcynogeneza-szlak reaktywnego tlenu i szlak metaboliczny glutationu). Eksperymenty RT-qPCR potwierdziły, że ekspresja CD36 w wątrobie grupy HA (wysoka dawka allicyny, 120 mg/kg) była zmniejszona, a ekspresja LPL, GST, GPX i GCLC była zwiększona. Ponadto analiza metabolomiczna zidentyfikowała podstawowe metabolity różnicowe związane głównie z metabolizmem siarczanów/siarczynów i szlakami metabolicznymi glutationu. Zostało to wykazane przez zmiany w poziomach związków zawierających siarkę, takich jak H2S, L-glutation (zredukowany), G-glutaminian-formylcysteina i metionina. W skonstruowanym modelu komórek hiperlipidemii HepG2, po leczeniu DL-propargiloglicyną (PAG, inhibitor syntezy H2S), zawartość lipidów znacznie wzrosła, a poziomy ekspresji genów antyoksydacyjnych, takich jak GST, GPX i GCLC, zostały zmniejszone w porównaniu z grupą Allicin-600. To dodatkowo potwierdza kluczową rolę szlaku CSE/H2S w obniżającym poziom lipidów efekcie allicyny. Podsumowując, gdy jest stosowana jako donor H2S, allicyna wykazuje silne działanie obniżające poziom lipidów, co stanowi podstawę do opracowania szerszej gamy produktów zdrowotnych związanych z allicyną.

Wniosek

W kontekście hiperlipidemii ustalono związek między działaniem allicyny obniżającym poziom lipidów a H2S, co wskazuje, że szlak CSE/H2S odgrywa kluczową rolę w mediacji działania allicyny obniżającego poziom lipidów. Związki zawierające siarkę, takie jak metionina, L-cysteina glicyna i L-glutaminian, mogą uwalniać H2S poprzez działanie enzymów CSE. Z jednej strony cząsteczki H2S zmniejszają wychwyt i wykorzystanie lipidów poprzez regulację ekspresji genów, takich jak CD36 i LPL, jednocześnie zwiększając ekspresję genów antyoksydacyjnych GPX, GCLC i GST, zwiększając w ten sposób zdolność antyoksydacyjną organizmu i zapobiegając zaostrzeniu hiperlipidemii i uszkodzeniu wątroby. Ujawnia to ważną okazję do opracowania i zastosowania prozdrowotnych produktów dietetycznych wykorzystujących allicynę jako naturalnego dawcę H2S.

4. Allicyna hamuje aktywność biologiczną komórek raka szyjki macicy poprzez hamowanie circEIF4G2

Abstrakcyjny

Działanie przeciwnowotworowe allicyny na raka szyjki macicy zostało zbadane poprzez eksperymenty komórkowe. W tym badaniu za cele badawcze obrano Hela i Siha. W pierwszym etapie linie komórkowe Hela i Siha zostały potraktowane różnymi stężeniami allicyny (20, 40, 80 μmol/l), a następnie zbadano rolę circEIF4G2 w działaniu przeciwnowotworowym allicyny na linie komórkowe Hela i Siha; barwienie CCK-8 i EdU proliferacji komórek i liczby komórek EdU-pozytywnych; cytometria przepływowa w celu określenia szybkości apoptozy komórek; metoda Transwell w celu określenia liczby komórek inwazyjnych; określenie szybkości gojenia się ran; metody qRT-PCR i WB w celu określenia względnych poziomów mRNA i białka. Wyniki eksperymentów wykazały, że suplementacja allicyną może znacząco hamować proliferację komórek i liczbę komórek EdU-pozytywnych, znacząco zwiększać szybkość apoptozy komórek; liczba komórek inwazyjnych i szybkość gojenia się ran zostały znacząco zahamowane, a ekspresja mRNA circEIF4G2 została znacząco zmniejszona. Nie było jednak znaczących różnic w aktywności biologicznej komórek, takiej jak proliferacja komórek, apoptoza, inwazja i migracja, a także ekspresji powiązanych genów i białek między allicyną, si-circEIF4G2 i allicyną + si-circEIF4G2. Podsumowując, allicyna może hamować aktywność biologiczną komórek raka szyjki macicy poprzez zmniejszenie ekspresji circEIF4G2/HOXA1/AKT/mTOR.

Wniosek

Badanie to wykazało, że allicyna może znacząco zmniejszyć szybkość inwazji i przerzutów komórek Hela i Siha oraz ma dobry efekt hamujący w wysokich stężeniach. Po leczeniu allicyną zdolności proliferacji, inwazji i migracji komórek Hela i Siha zostały znacząco zahamowane, a szybkość apoptozy znacznie wzrosła. Spośród nich allicyna w dużych dawkach miała najlepszy efekt hamujący. Dalsze wykrywanie wykazało, że ekspresja genu circEIF4G2 została znacząco zahamowana, a zmniejszenie ekspresji circEIF4G2 może skutecznie zmniejszyć aktywność biologiczną komórek CC. Ponadto transfeccja komórek Hela i Siha za pomocą si-circEIF4G2 może znacząco zmniejszyć aktywność tych komórek, ale gdy ta transfeccja została połączona z interwencją allicyną, efekt przeciwnowotworowy nie został wzmocniony. Dlatego allicyna może wywierać swój efekt przeciwnowotworowy poprzez hamowanie circEIF4G2. circEIF4G2 zostało zredukowane w komórkach Hela i Siha, aktywność komórek CC została zahamowana, a szlak sygnałowy HOXA1/AKT/mTOR został znacząco zahamowany. Podsumowując, allicyna może hamować aktywność biologiczną komórek CC poprzez hamowanie circEIF4G2 i zmniejszanie aktywności szlaku sygnałowego HOXA1/AKT/mTOR.